Γιατί το οξυγόνο έχει χαμηλό σημείο βρασμού;

Το οξυγόνο έχει χαμηλό σημείο βρασμού λόγω των ασθενών διαμοριακών δυνάμεων μεταξύ των μορίων του. Εδώ είναι μια κατανομή:

* Αδύναμες δυνάμεις van der waals: Τα μόρια οξυγόνου είναι μη πολικά, που σημαίνει ότι δεν έχουν μόνιμα διπόλια. Οι μόνες διαμοριακές δυνάμεις που υπάρχουν είναι αδύναμες δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου, οι οποίες προκύπτουν από προσωρινές διακυμάνσεις στην κατανομή ηλεκτρονίων. Αυτές οι δυνάμεις είναι πολύ αδύναμες και εύκολα ξεπερασμένες με θερμική ενέργεια.

* Μικρό μέγεθος: Τα μόρια οξυγόνου είναι σχετικά μικρά, τα οποία συμβάλλουν περαιτέρω στις αδύναμες ενδομοριακές δυνάμεις. Τα μικρότερα μόρια έχουν λιγότερη επιφάνεια για αλληλεπίδραση, καθιστώντας τις δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου ακόμη πιο αδύναμες.

* χαμηλό μοριακό βάρος: Το οξυγόνο έχει χαμηλό μοριακό βάρος (32 g/mol). Τα ελαφρύτερα μόρια έχουν γενικά χαμηλότερα σημεία βρασμού επειδή έχουν λιγότερη κινητική ενέργεια και κινούνται πιο αργά, καθιστώντας ευκολότερη τη διαχωρισμό τους.

Σε αντίθεση:

* νερό: Το νερό έχει υψηλό σημείο βρασμού λόγω ισχυρής σύνδεσης υδρογόνου μεταξύ των μορίων του. Η δέσμευση υδρογόνου είναι μια πολύ ισχυρότερη διαμοριακή δύναμη από τις δυνάμεις van der Waals.

* αιθανόλη: Η αιθανόλη έχει υψηλότερο σημείο βρασμού από το οξυγόνο λόγω της ικανότητάς της να σχηματίζει δεσμούς υδρογόνου, αν και είναι λιγότερο πολικό από το νερό.

Επομένως: Το χαμηλό σημείο βρασμού του οξυγόνου (-183 ° C) είναι ένα άμεσο αποτέλεσμα των ασθενών δυνάμεων van der Waals μεταξύ των μη πολικών μορίων του.